Wie Nervenverbindungen den Genesungsprozess beeinflussen
Die Untersuchungen haben gezeigt, dass sich bei einer Unterbrechung der Nervenverbindungen zu den Muskeln vor allem die Muskelfasern verändern, welche einen wichtigen Bestandteil der Nische der Muskelstammzellen darstellen. Durch den Verlust der Nervenverbindungen ändert sich die Zusammensetzung der von den Muskelfasern abgegebenen Signalmoleküle, wodurch die Funktionalität der Stammzellen im Skelettmuskel beeinträchtigt wird. Da Muskelstammzellen für die Regeneration nach Verletzungen unerlässlich sind, führt die Störung der Muskelstammzellen zu einer verminderten Reparatur des geschädigten Muskels.
Darüber hinaus dokumentierte das Forscherteam um Julia von Maltzahn, dass der Verlust der Nervenversorgung auch die Integrität der Muskelfasern selbst beeinflusst. “Zunächst verändern sich die Muskelfasern in Architektur und Verhalten, wodurch sie bestimmte Substanzen aussenden, welche wiederum die Eigenschaften und damit die Aktivität der Stammzellen beeinflussen”, erläutert Erstautorin Henriette Henze.
Perspektiven
Ein Zusammenhang zwischen Nervenverletzungen und beeinträchtigter Muskelheilung war zwar in Fachkreisen bekannt, allerdings konnte nun nach fünf Jahren Forschung auch die Ursache für die Veränderungen im Verhalten der Stammzellen im Muskel gefunden werden.
Das ebnet den Weg für weiterführende Ansätze, wie Julia von Maltzahn ausführt: “Unsere Ergebnisse sind auch auf andere Organsysteme übertragbar, die aus verschiedenen Zellsystemen bestehen. Es ist wichtig, das Gesamtgefüge des Gewebes zu analysieren, um die Ursachen für Veränderungen in der Regenerationsfähigkeit zu verstehen.“
In einem nächsten Schritt könne nun untersucht werden, welche Moleküle genau zu diesen Verhaltensänderungen bei den Stammzellen führen und wie sich dies unterbinden lässt. Die jetzt gewonnenen Erkenntnisse seien somit maßgebliche Grundlage dafür, dass in Zukunft Verletzungen und Muskelerkrankungen – vor allem auch im Alter – effektiver behandelt werden können.
Die Daten wurden im März 2024 im Journal “npj Regenerative Medicine” veröffentlicht:
Denervation alters the secretome of myofibers and thereby affects muscle stem cell lineage progression and functionality
Henriette Henze, Sören S Hüttner, Philipp Koch, Svenja C Schüler, Marco Groth, Björn von Eyss, Julia von Maltzahn,
DOI: 10.1038/s41536-024-00353-3
